国际肿瘤学杂志››2022,Vol. 49››Issue (10): 597-603.doi:10.3760/cma.j.cn371439-20220330-00118
收稿日期:
2022-03-30修回日期:
2022-09-10出版日期:
2022-10-08发布日期:
2022-12-01通讯作者:
李树林,张荣强 E-mail:64018790@qq.com;zhangrqxianyang@163.comHao Haiya1, Li Shulin1,2(), Zhang Rongqiang3(
), Zuo Zehua1
Received:
2022-03-30Revised:
2022-09-10Online:
2022-10-08Published:
2022-12-01Contact:
Li Shulin,Zhang Rongqiang E-mail:64018790@qq.com;zhangrqxianyang@163.com摘要:
目的探讨谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)在结直肠癌组织中的基因表达与生存预后的关系,构建和评价GPX对结直肠癌患者生存预后的列线图预测模型。方法从癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载620例结直肠癌患者(结肠癌455例,直肠癌165例)的GPX基因表达数据等临床资料,同时下载820例正常人群的GPX基因表达数据作为对照,经R语言预处理并对基因表达数据进行差异表达分析。利用Spearman秩相关分析肠癌组织中GPX基因表达与肿瘤突变负荷(TMB)的相关性。采用Cox风险回归模型分析结直肠癌患者生存预后的影响因素,构建预测结肠癌、直肠癌患者总生存期(OS)的列线图模型并采用校准曲线评估其预测性能。结果GPX家族中,GPX1、GPX2、GPX3、GPX4、GPX5、GPX7、GPX8 mRNA在结肠癌患者和正常人群的表达差异具有统计学意义,且结肠癌患者GPX1、GPX2、GPX4、GPX8 mRNA的表达高于正常人群(均P<0.05);直肠癌患者和正常人群GPX1、GPX2、GPX3、GPX4、GPX7、GPX8 mRNA的表达差异均具有统计学意义,且直肠癌患者GPX1、GPX2、GPX4、GPX7、GPX8 mRNA的表达高于正常人群(均P<0.05)。Spearman秩相关分析显示,GPX2(rs=-0.27,P<0.001)和GPX7(rs=-0.11,P=0.043)在结肠癌中的表达与TMB呈负相关,直肠癌组织中GPX基因表达与TMB均不相关(均P>0.05)。在结肠癌中,单因素分析显示,GPX3(HR=1.22,95%CI为1.05~1.43,P=0.012)、GPX4(HR=1.39,95%CI为1.01~1.92,P=0.045)、年龄(HR=1.02,95%CI为1.01~1.04,P=0.010)、pTNM分期(HR=1.78,95%CI为1.43~2.21,P<0.001)为患者OS的影响因素;多因素分析显示,GPX4(HR=1.96,95%CI为1.09~3.51,P=0.024)、年龄(HR=1.02,95%CI为1.00~1.04,P=0.042)、pTNM分期(HR=1.61,95%CI为1.21~2.15,P=0.001)为患者OS的独立危险因素。在直肠癌中,单因素分析显示,年龄(HR=1.08,95%CI为1.04~1.13,P<0.001)是患者OS的影响因素;多因素分析显示,GPX7(HR=0.44,95%CI为0.22~0.88,P=0.020)、GPX8(HR=3.17,95%CI为1.63~6.17,P=0.001)、年龄(HR=1.10,95%CI为1.04~1.16,P=0.001)为患者OS的独立影响因素。预测结肠癌、直肠癌患者OS的列线图模型一致性指数(C-index)分别为0.71(95%CI为0.63~0.79)和0.88(95%CI为0.82~0.94),校准曲线显示两模型预测曲线与真实曲线拟合度良好。结论GPX4是影响结肠癌患者预后的独立危险因素,GPX4高表达结肠癌患者的预后较差;GPX7、GPX8是直肠癌患者预后的独立影响因素,GPX7低表达、GPX8高表达的直肠癌患者预后较差;基于上述因素构建的列线图可以较好地预测结肠癌、直肠癌患者的预后。
郝海亚, 李树林, 张荣强, 左泽华. 谷胱甘肽过氧化物酶家族与结直肠癌患者生存预后的关系[J]. 国际肿瘤学杂志, 2022, 49(10): 597-603.
Hao Haiya, Li Shulin, Zhang Rongqiang, Zuo Zehua. Relationship between glutathione peroxidases family and survival prognosis in patients with colorectal cancer[J]. Journal of International Oncology, 2022, 49(10): 597-603.
表1
结肠癌、直肠癌患者的基本特征[例(%)]"
基本特征 | 合计 | 结肠癌(n=455) | 直肠癌(n=165) |
---|---|---|---|
存活情况 | |||
存活 | 493(79.52) | 353(77.58) | 140(84.85) |
死亡 | 127(20.48) | 102(22.42) | 25(15.15) |
性别 | |||
男 | 290(46.77) | 215(47.25) | 75(45.45) |
女 | 330(53.23) | 240(52.75) | 90(54.55) |
肿瘤pTNM分期a | |||
Ⅰ | 20(3.22) | 11(2.42) | 9(5.45) |
Ⅱ | 105(16.94) | 77(16.92) | 28(16.97) |
Ⅲ | 423(68.23) | 310(68.13) | 113(68.48) |
Ⅳ | 70(11.29) | 56(12.31) | 14(8.48) |
其他 | 1(0.16) | 1(0.22) | - |
表2
结肠癌、直肠癌患者和正常人群GPX mRNA表达差异比较[M(IQR)]"
基因 | 结肠癌(n=455) | 直肠癌(n=165) | 正常人群(n=820) | 结肠癌vs.正常人群 | 直肠癌vs.正常人群 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Z值 | P值 | Z值 | P值 | |||||
GPX1 | 9.14(0.71) | 9.11(0.82) | 7.37(0.54) | -28.77 | <0.001 | -19.48 | <0.001 | |
GPX2 | 10.44(1.07) | 10.65(0.96) | 3.24(6.78) | -28.20 | <0.001 | -19.80 | <0.001 | |
GPX3 | 4.24(1.35) | 4.37(1.54) | 8.88(1.68) | -29.04 | <0.001 | -20.00 | <0.001 | |
GPX4 | 8.11(0.81) | 8.12(0.99) | 7.35(0.75) | -19.47 | <0.001 | -13.56 | <0.001 | |
GPX5 | 0.00(0.00) | 0.00(0.00) | 0.00(0.00) | -2.44 | 0.015 | -1.22 | 0.223 | |
GPX6 | 0.00(0.00) | 0.00(0.00) | 0.00(0.00) | -1.42 | 0.154 | -0.11 | 0.911 | |
GPX7 | 3.44(1.43) | 3.62(1.42) | 3.51(1.25) | -3.28 | 0.001 | -3.84 | <0.001 | |
GPX8 | 3.60(1.32) | 3.36(1.29) | 3.30(1.48) | -5.48 | <0.001 | -1.98 | 0.048 |
表3
单因素和多因素Cox回归分析455例结肠癌患者OS的影响因素"
影响 因素 |
单因素 | 多因素 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
HR值 | 95%CI | P值 | HR值 | 95%CI | P值 | ||
GPX1 | 1.16 | 0.81~1.67 | 0.415 | 0.76 | 0.38~1.53 | 0.445 | |
GPX2 | 0.93 | 0.80~1.08 | 0.358 | 1.06 | 0.83~1.36 | 0.645 | |
GPX3 | 1.22 | 1.05~1.43 | 0.012 | 1.14 | 0.91~1.41 | 0.259 | |
GPX4 | 1.39 | 1.01~1.92 | 0.045 | 1.96 | 1.09~3.51 | 0.024 | |
GPX7 | 1.05 | 0.87~1.26 | 0.626 | 0.90 | 0.67~1.20 | 0.454 | |
GPX8 | 1.10 | 0.91~1.33 | 0.325 | 1.24 | 0.91~1.68 | 0.166 | |
年龄 | 1.02 | 1.01~1.04 | 0.010 | 1.02 | 1.00~1.04 | 0.042 | |
性别 | 1.12 | 0.76~1.66 | 0.563 | 1.31 | 0.80~2.15 | 0.287 | |
pTNM分期 | 1.78 | 1.43~2.21 | <0.001 | 1.61 | 1.21~2.15 | 0.001 |
表4
单因素和多因素Cox回归分析165例直肠癌患者OS的影响因素"
影响 因素 |
单因素 | 多因素 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
HR值 | 95%CI | P值 | HR值 | 95%CI | P值 | ||
GPX1 | 1.15 | 0.52~2.51 | 0.730 | 1.39 | 0.44~4.36 | 0.575 | |
GPX2 | 1.88 | 0.98~3.59 | 0.056 | 1.75 | 0.82~3.71 | 0.147 | |
GPX3 | 1.30 | 0.96~1.74 | 0.879 | 1.11 | 0.75~1.62 | 0.560 | |
GPX4 | 1.61 | 0.61~2.22 | 0.650 | 1.57 | 0.64~3.85 | 0.326 | |
GPX7 | 0.82 | 0.53~1.25 | 0.357 | 0.44 | 0.22~0.88 | 0.020 | |
GPX8 | 1.20 | 0.78~1.84 | 0.410 | 3.17 | 1.63~6.17 | 0.001 | |
年龄 | 1.08 | 1.04~1.13 | <0.001 | 1.10 | 1.04~1.16 | 0.001 | |
性别 | 0.87 | 0.39~1.91 | 0.722 | 1.08 | 0.47~2.49 | 0.853 | |
pTNM分期 | 1.41 | 0.95~2.11 | 0.089 | 1.43 | 0.90~2.28 | 0.125 |
[1] | 刘宗超, 李哲轩, 张阳, 等. 2020全球癌症统计报告解读[J]. 肿瘤综合治疗电子杂志, 2021, 7(2): 1-13. DOI: 10.12151/JMCM.2021.02-01. doi:10.12151/JMCM.2021.02-01 |
[2] | Brigelius-Flohé R, Flohé L. Regulatory phenomena in the gluta-thione peroxidase superfamily[J]. Antioxid Redox Signal, 2020, 33(7): 498-516. DOI: 10.1089/ars.2019.7905. doi:10.1089/ars.2019.7905 |
[3] | Iasonos A, Schrag D, Raj GV, et al. How to build and interpret a nomogram for cancer prognosis[J]. J Clin Oncol, 2008, 26(8): 1364-1370. DOI: 10.1200/JCO.2007.12.9791. doi:10.1200/JCO.2007.12.9791pmid:18323559 |
[4] | 田晓文. 胃肠道间质瘤术后复发危险因素及其列线图的应用[D]. 太原: 山西医科大学, 2015. DOI: 10.7666/d.D650085. doi:10.7666/d.D650085 |
[5] | 张迪, 何娜, 杨晓莉, 等. 硒蛋白对人体健康重要作用的研究进展[J]. 科学通报, 2022, 67(6): 473-480. DOI: 10.1360/TB-2021-1019. doi:10.1360/TB-2021-1019 |
[6] | Meléndez B, Van Campenhout C, Rorive S, et al. Methods of measurement for tumor mutational burden in tumor tissue[J]. Transl Lung Cancer Res, 2018, 7(6): 661-667. DOI: 10.21037/tlcr.2018.08.02. doi:10.21037/tlcr.2018.08.02 |
[7] | Schrock AB, Ouyang C, Sandhu J, et al. Tumor mutational burden is predictive of response to immune checkpoint inhibitors in MSI-high metastatic colorectal cancer[J]. Ann Oncol, 2019, 30(7): 1096-1103. DOI: 10.1093/annonc/mdz134. doi:S0923-7534(19)31240-2pmid:31987376 |
[8] | 时姗姗, 李霄, 丁颖, 等. 肿瘤突变负荷与肿瘤浸润性免疫细胞在结直肠癌预后及进展中的作用[J]. 临床与病理杂志, 2022, 42(7): 1543-1551. DOI: 10.3978/j.issn.2095-6959.2022.07.005. doi:10.3978/j.issn.2095-6959.2022.07.005 |
[9] | Chen CJ, Huang HS, Chang WC. Depletion of phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase up-regulates arachidonate metabolism by 12S-lipoxygenase and cyclooxygenase 1 in human epidermoid carcinoma A431 cells[J]. FASEB J, 2003, 17(12): 1694-1696. DOI: 10.1096/fj.02-0847fje. doi:10.1096/fj.02-0847fje |
[10] | Hangauer MJ, Viswanathan VS, Ryan MJ, et al. Drug-tolerant persister cancer cells are vulnerable to GPX4 inhibition[J]. Nature, 2017, 551(7679): 247-250. DOI: 10.1038/nature24297. doi:10.1038/nature24297 |
[11] | Peng G, Tang Z, Xiang Y, et al. Glutathione peroxidase 4 maintains a stemness phenotype, oxidative homeostasis and regulates biological processes in Panc‑1 cancer stem‑like cells[J]. Oncol Rep, 2019, 41(2): 1264-1274. DOI: 10.3892/or.2018.6905. doi:10.3892/or.2018.6905pmid:30535490 |
[12] | 蓝炜强, 陈光文, 杨依昂, 等. 结肠癌中铁死亡相关蛋白GPX4的表达及其与预后的相关性[J]. 临床与实验病理学杂志, 2022(9): 1035-1041. DOI: 10.13315/j.cnki.cjcep.2022.09.003. doi:10.13315/j.cnki.cjcep.2022.09.003 |
[13] | Zhao H, Ji B, Chen J, et al. Gpx 4 is involved in the proliferation, migration and apoptosis of glioma cells[J]. Pathol Res Pract, 2017, 213(6): 626-633. DOI: 10.1016/j.prp.2017.04.025. doi:S0344-0338(16)30750-6pmid:28552540 |
[14] | Zhang X, Sui S, Wang L, et al. Inhibition of tumor propellant glutathione peroxidase 4 induces ferroptosis in cancer cells and enhances anticancer effect of cisplatin[J]. J Cell Physiol, 2020, 235(4): 3425-3437. DOI: 10.1002/jcp.29232. doi:10.1002/jcp.29232pmid:31556117 |
[15] | Stockwell BR. A powerful cell-protection system prevents cell death by ferroptosis[J]. Nature, 2019, 575(7784): 597-598. DOI: 10.1038/d41586-019-03145-8. doi:10.1038/d41586-019-03145-8 |
[16] | Brigelius-Flohé R, Maiorino M. Glutathione peroxidases[J]. Biochim Biophys Acta, 2013, 1830(5): 3289-3303. DOI: 10.1016/j.bbagen.2012.11.020. doi:10.1016/j.bbagen.2012.11.020pmid:23201771 |
[17] | D'Autréaux B, Toledano MB. ROS as signalling molecules: mechanisms that generate specificity in ROS homeostasis[J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2007, 8(10): 813-824. DOI: 10.1038/nrm2256. doi:10.1038/nrm2256 |
[18] | Wu X, Zhang L, Miao Y, et al. Homocysteine causes vascular endothelial dysfunction by disrupting endoplasmic reticulum redox homeostasis[J]. Redox Biol, 2019, 20: 46-59. DOI: 10.1016/j.redox.2018.09.021. doi:S2213-2317(18)30658-Xpmid:30292945 |
[19] | Wei PC, Hsieh YH, Su MI, et al. Loss of the oxidative stress sensor NPGPx compromises GRP78 chaperone activity and induces systemic disease[J]. Mol Cell, 2012, 48(5): 747-759. DOI: 10.1016/j.molcel.2012.10.007. doi:10.1016/j.molcel.2012.10.007 |
[20] | Peng DF, Hu TL, Soutto M, et al. Glutathione peroxidase 7 suppresses bile Salt-Induced expression of pro-inflammatory cytokines in Barrett's carcinogenesis[J]. J Cancer, 2014, 5(7): 510-517. DOI: 10.7150/jca.9215. doi:10.7150/jca.9215 |
[21] | Liu LD, Zhang YN, Wang LF. GPX7 promotes the growth of human papillary thyroid carcinoma via enhancement of cell proli-feration and inhibition of cell apoptosis[J]. Transl Cancer Res, 2019, 8(7): 2570-2580. DOI: 10.21037/tcr.2019.10.14. doi:10.21037/tcr.2019.10.14 |
[22] | Yao J, Chen X, Liu Z, et al. The increasing expression of GPX7 related to the malignant clinical features leading to poor prognosis of glioma patients[J]. Chin Neurosurg J, 2021, 7(1): 21. DOI: 10.1186/s41016-021-00235-3. doi:10.1186/s41016-021-00235-3pmid:33750478 |
[23] | Zhang J, Liu Y, Guo Y, et al. GPX8 promotes migration and invasion by regulating epithelial characteristics in non-small cell lung cancer[J]. Thorac Cancer, 2020, 11(11): 3299-3308. DOI: 10.1111/1759-7714.13671. doi:10.1111/1759-7714.13671 |
[24] | Zhang X, Zhan D, Li Y, et al. Glutathione peroxidase 8 as a prognostic biomarker of gastric cancer: an analysis of The Cancer Genome Atlas (TCGA) data[J]. Med Sci Monit, 2020, 26: e921775. DOI: 10.12659/MSM.921775. doi:10.12659/MSM.921775 |
[25] | Li S, Jiang X, Guan M, et al. The overexpression of GPX8 is correlated with poor prognosis in GBM patients[J]. Front Genet, 2022, 13: 898204. DOI: 10.3389/fgene.2022.898204. doi:10.3389/fgene.2022.898204 |
[1] | 张蕊, 褚衍六.基于FIT与肠道菌群的结直肠癌风险评估模型的研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 370-375. |
[2] | 高凡, 王萍, 杜超, 褚衍六.肠道菌群与结直肠癌非手术治疗的相关研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(6): 376-381. |
[3] | 王俊毅, 洪楷彬, 纪荣佳, 陈大朝.癌结节对结直肠癌根治性切除术后肝转移的影响[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(5): 280-285. |
[4] | 孙维蔚, 姚学敏, 王鹏健, 王静, 贾敬好.基于血液学指标探讨免疫治疗晚期非小细胞肺癌预后因素及列线图构建[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(3): 143-150. |
[5] | 孙国宝, 杨倩, 庄庆春, 高斌斌, 孙晓刚, 宋伟, 沙丹.结直肠癌肝转移组织病理学生长方式研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(2): 114-118. |
[6] | 陈波光, 王苏贵, 张永杰.血清胆碱酯酶与炎症标志物在ⅠA~ⅢA期乳腺癌预后中的作用[J]. 国际肿瘤学杂志, 2024, 51(2): 73-82. |
[7] | 王潇, 李盈, 罗玉杰, 晋舒.基于列线图模型探讨血清学指标对鼻咽癌预后的判断价值[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(8): 463-469. |
[8] | 刘德宝, 孙子雯, 鲁守堂, 徐海东.ASB6在结直肠癌组织中的表达及临床意义[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(8): 470-474. |
[9] | 陈卓, 陶俊, 陈琳, 柯晶.外周血miR-194联合粪便miR-143检测对结直肠癌临床筛查的价值[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(5): 268-273. |
[10] | 黄镇, 张蔡羽天, 柯少波, 石薇, 赵文思, 陈永顺.结直肠癌患者术后预后模型的构建[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(3): 157-163. |
[11] | 徐良富, 李袁飞.MSS型结直肠癌肿瘤微环境及免疫联合治疗研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(3): 186-190. |
[12] | 刘玉杰, 赵志强, 王子琤.早期结直肠癌患者外周血单个核细胞中TOP2A、ERBB2的水平及其诊断价值[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(12): 717-722. |
[13] | 陶红, 殷红, 罗宏, 陶佳瑜.靶向肿瘤相关巨噬细胞增强结直肠癌免疫检查点抑制剂疗效的潜在策略[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(11): 683-687. |
[14] | 王熙, 吴川清.结直肠癌多药耐药逆转的研究进展[J]. 国际肿瘤学杂志, 2023, 50(1): 42-46. |
[15] | 高一钊, 刘洋, 刘秋龙, 邢金良.循环游离核酸在结直肠癌临床诊疗中的应用[J]. 国际肿瘤学杂志, 2022, 49(9): 555-559. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||